Φωνόνιο: Διαφορά μεταξύ των αναθεωρήσεων
Περιεχόμενο που διαγράφηκε Περιεχόμενο που προστέθηκε
Αναίρεση έκδοσης 2803301 από τον ManosHacker, επαναφορά βάσει πηγής |
μετακίνηση υπεραγωγιμότητας και σχήματός της μακριά από τον ορισμό |
||
Γραμμή 1:
Το '''φωνόνιο (phonon)''' στη [[Φυσική]] (και ιδιαίτερα στην [[Φυσική Στερεάς Κατάστασης]]), είναι το [[κβάντο]] (ελάχιστο διακριτό πακέτο) [[ενέργεια|ενέργειας]] που μπορεί να μεταφερθεί με μηχανικές [[ταλάντωση|ταλαντώσεις]] των [[άτομο|ατόμων]] σε ένα στερεό [[κρύσταλλος|κρύσταλλο]] και αντιστοιχεί στη μηχανική ταλάντωση του ελάχιστου ταλαντωτή του [[κρυσταλλικό πλέγμα|κρυσταλλικού πλέγματος]]. Για μονοατομικό κρύσταλλο ο ελάχιστος ταλαντωτής είναι το ένα άτομο.
Το φωνόνιο είναι αποτέλεσμα του τρόπου που ταλαντώνει το κρυσταλλικό πλέγμα και μεταφέρει ενέργεια μεταξύ των ατόμων του. Ανάλογα με τον τρόπο που ανιχνεύουμε τα αποτελέσματα της συμπεριφοράς αυτής του κρυστάλλου, το φωνόνιο εμφανίζεται είτε σαν σωματίδιο με [[ορμή]] ([[μάζα]] και [[ταχύτητα]]) είτε σαν [[κύμα]].
|author=Shu-Ang Zhou▼
|journal=International Journal of Engineering Science▼
|title=On effects of superelectron inertia and flux-quantization in moving deformable superconductors▼
|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020722598000469▼
|volume=36▼
|issue=12-14▼
|year=1998▼
|pages=1511-1533▼
|doi=10.1016/S0020-7225(98)00046-9▼
}}</ref> με αποτέλεσμα το ρεύμα τους να διατηρείται επ' άπειρον.▼
== Οι ταλαντώσεις του κρυσταλλικού πλέγματος ==
[[Image:1D normal modes (280 kB).gif|thumb|right|275px|Στο σχήμα βλέπουμε τους έξι πρώτους κανονικούς ιδιορυθμούς ταλάντωσης μοντέλου γραμμικού μονοδιάστατου πλέγματος. Η ταλάντωση του πλέγματος είναι το άθροισμα ή συνισταμένη των κανονικών ιδιορυθμών. Η ενέργεια ταλάντωσης λαμβάνει διακριτές τιμές μετά από κάθε διέγερση που δέχεται. Το κάθε διακριτό πακέτο διέγερσης <math>\,\hbar\omega_k</math> ονομάζεται φωνόνιο.]]
[[Image:Brillouin zone.svg|thumb|200px|Οι ζώνες Brillouin σε διδιάστατα κρυσταλλικά συστήματα, α) σε τετραγωνικό και β) σε εξαγωνικό]]▼
Η μηχανική ταλάντωση του ελάχιστου ταλαντωτή αντιστοιχεί στο ελάχιστο [[στάσιμο κύμα]] που μπορεί να αναπτυχθεί στον κρύσταλλο από μια σειρά στάσιμα κύματα (ή «κανονικούς τρόπους» ή normal modes) που δύνανται να αναπτυχθούν σε αυτόν δεδομένων των διαστάσεών του. <ref name="springs" group="Σημ."/> Το ελάχιστο στάσιμο κύμα, που αντιστοιχεί στο φωνόνιο του μονοατομικού κρυστάλλου, έχει τον κυματαριθμό <math>\rm k = \frac{2 \cdot \pi}{\lambda}</math> με <math>\lambda = 2 \cdot \alpha</math> όπου <math>\mathbf{\lambda}</math> το [[μήκος κύματος]] του στάσιμου κύματος και <math>\mathbf{\alpha}</math> η απόσταση μεταξύ δύο ατόμων του κρυστάλλου. Το μήκος κύματος δηλαδή που αντιστοιχεί στο φωνόνιο ισούται με δύο φορές την απόσταση του ενός ατόμου/ταλαντωτή από το διπλανό του στο πλέγμα του μονοατομικού κρυστάλλου. <ref name="complexcrystal" group="Σημ."/>
Γραμμή 27 ⟶ 17 :
== Άλλοι ρόλοι και ιδιότητες ==
Τα φωνόνια παίζουν σημαντικό ρόλο στη [[θερμική αγωγιμότητα]] στα υλικά ως φορείς ενέργειας μέσα σε αυτά
=== Υπεραγωγιμότητα ===
[[Αρχείο:Superconductivity.gif|μικρογραφία|200px|[[Υπεραγωγιμότητα]]: το φωνόνιο, ο τρόπος ταλάντωσης του κρυστάλλλου (μπλε), δημιουργεί σε χαμηλές θερμοκρασίες συνθήκες ώστε τα ηλεκτρόνια να ταξιδεύουν σε ζεύγη.]]
Ιδιαίτερο ρόλο έχει το φωνόνιο στο φαινόμενο της [[υπεραγωγιμότητα]]ς. Η ταλάντωση του κρυστάλλου που εγείρεται σε χαμηλές θερμοκρασίες από ένα διερχόμενο [[ηλεκτρόνιο]] που παρασύρει η [[ηλεκτρεγερτική δύναμη]], α) δημιουργεί συνθήκες που «δένουν» τα ηλεκτρόνια σε [[Ζεύγος Κούπερ|ζεύγη]] που ταξιδεύουν χωρίς να συγκρούονται με το κρυσταλλικό πλέγμα και β) το φωνόνιο που συνοδεύει το ζεύγος ηλεκτρονίων τους προσδίδει ορμή<ref>{{cite journal
▲|author=Shu-Ang Zhou
▲|journal=International Journal of Engineering Science
▲|title=On effects of superelectron inertia and flux-quantization in moving deformable superconductors
▲|url=http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0020722598000469
▲|volume=36
▲|issue=12-14
▲|year=1998
▲|pages=1511-1533
▲|doi=10.1016/S0020-7225(98)00046-9
▲}}</ref> με αποτέλεσμα το ρεύμα τους να μπορεί να διατηρείται επ' άπειρον ακόμα και μετά την απομάκρυνση της ηλεκτρεγερτικής δύναμης.
==Σημειώσεις==
▲[[Image:Brillouin zone.svg|thumb|Οι ζώνες Brillouin σε διδιάστατα κρυσταλλικά συστήματα, α) σε τετραγωνικό και β) σε εξαγωνικό]]
{{reflist|group="Σημ."|refs=
<ref name="springs">Η εξέταση του μονοατομικού κρυστάλλου είναι μονοδιάστατη (γραμμική) και τα άτομα θεωρούνται σα να συνδέονται το καθένα με το διπλανό του με ελατήρια.</ref>
| |||